基于阻抗原理的磁弹性传感器测试仪设计

设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS-232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,避免了线圈阻抗变化对交流激励电流的影响。实验结果表明：测试仪可以快速检测磁弹性传感器的共振频率,稳定性好,精度高,系统操作简单,集成度高,能够满足磁弹性传感器研究中的检测要求。     

一种交流激励电容测量电路的性能测试

差动电容传感器已广泛地应用于压力、压差、位移、加速度、振动等非电量的精密测量,参比电容传感器有望用于煤粉浓度测量等领域,而微小电容测量电路是电容传感器应用中的核心和关键技术。微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而交流激励电容测量电路可以采用调制解调方式将缓慢变化的电容传感器信号调制在激励源提供的高频载波上,有效抑制同频干扰,工频干扰,运算放大器的失调电压和失调电流,电阻电容等器件的低频噪声干扰。在活塞压力平台上对交流激励电容测量电路进行了性能测试。结果表明,交流激励电容测量电路迟滞误差为0.19%,非线性误差为0.23%,重复性误差为0.29%,可应用于参比电容传感器测量系统。     

基于LabVIEW的虚拟检波器测试仪的设计

本文利用自流激励法原理,介绍了以NI USB-6251数据采集设备和计算机为硬件,以LabVIEW为软件开发平台的虚拟检波器测试仪的设计方案.该虚拟检波器测试仪通过采集和处理激励响应的正弦波数据,测量出检波器的阻尼比、固有频率、灵敏度、直流电阻等参数指标并实时保存,提高了仪器测量效率和便携性.     

基于DDS的可程控高精度LCR测试仪

为了提高测量电感、电容、电阻的精度,设计了一种基于直接数字频率合成DDS的可程控高精度LCR测试仪.该测试仪采用阻抗-相角法结合填充计数法来分别测量各参数;其FPGA芯片则采用DDS技术,产生高频率、高精度和高幅值稳定度的正弦波激励信号;同时,该测试仪还设计了用来实现仪器可程控的接口模块.仿真结果表明,该测试仪大大提高了电感、电容、电阻等参数的测量精度,取得了很好的测量效果.     

基于MSP430的非线性端口网络导纳测试仪的设计

本系统以MSP430单片机为控制核心,运用FPGA可编程逻辑器件及MSP430内部12位ADC实现对无源非线性端口网络导纳的测量。通过激励AD9850实现DDS信号输出,经AD811功率放大后,作为无源非线性端口网络的激励信号。将激励产生的电流信号经I/U转换后,分别送入AD637有效值检波电路和LM339整形电路,最后由ADC12采集检波后信号幅度,利用FPGA测量整形后电压信号的相位差,分别得到非线性端口网络的导纳数据,最终通过LCD显示无源非线性端口网络的导纳值与导纳角。     

简易电路特性测试仪

该简易电路特性测试仪系统的基本功能是测量并显示输入输出电阻阻值、放大器增益以及放大器的幅频特性曲线，并可判断由放大器电路元器件变化而引起故障或变化的原因，包括任意I电阻的短路或者开路，任意电容的开路或容值翻倍。本系统主要包括STM32G474VET6最小系统板、AD637有效值测量芯片，DDS信号源，HM串口屏。通过AD637采集输入输出信号的有效值，结合电路分析和软件算法，计算元器件参数、放大器增益。电路发生变化后可以自动分析故障原因，并通过串口屏显示。此外还可以通过自制DDS信号源变化输入信号频率，经过扫频测量后在串口屏上显示上限截止频率、绘制幅频特性曲线。     

船舶绝缘在线监测系统的设计与实现

针对船舶供电系统电缆的绝缘状态问题,设计了一款电缆绝缘在线监测装置.装置采用低频交流注入法,在IT系统的中心点注入低频的交流信号,通过取样电路和A/D量化检测注入信号在电路中的响应,采用FIR滤波器及DFT算法提取注入信号,计算出系统的绝缘电阻和分布电容.基于MCGS嵌入版组态软件开发出人机交互界面,使测量装置操作更加便捷,更方便地监控IT系统的绝缘状态.实验验证该方法切实可行,装置测量精度高,数据稳定性好,能更好地评估系统的绝缘状态.     

基于微悬臂梁的生化传感器

由微机械加工技术和集成电路工艺制作的微悬臂梁,通过在其表面修饰以生化敏感层,能将电、热、应力和化学等信号变化转换成一个机械响应,配合以信号采集电路和测量系统,能够达到很高的灵敏度和精度。回顾微悬臂梁作为传感器的发展历程,介绍悬臂梁的工作原理,微梁的激励、检测方法以及基于微悬臂梁阵列传感器的优点,总结了世界上硅基微悬臂梁生化传感器的最新动态,并且展望微悬臂梁传感器这一新领域的应用前景。     

电感式传感器测量转换模块的设计

电感式传感器所采用的测量转换电路输出的都是模拟信号,且都需要提供交流激磁信号,使用不方便.提出一种测量转换方法,即由单片机发出方波信号,经滤波放大后得到标准正弦波信号,用于电感式传感器激磁,传感器输出交流信号由隔离电量传感器变为直流信号后,再由单片机直接测量,测量结果以RS-232串口输出.根据该方法设计的电感式传感器测量转换模块具有电路简单、测量精度高和结果便于数字处理等特点.     

基于锁相放大的ETC/ERT双模态传感器复合测量技术

基于交流的C/V和R/V法作为ETC/ERT双模态传感器信号的典型测量方法,不足之处在于两者的测量电路无法融合统一,并且需要对测量结果进行标定。针对该不足。提出一种复合测量技术。该技术通过测量一个反馈电阻在交流激励下两端电压信号的相位,进而精确计算出被测电容和电阻的大小,采用锁相放大法对上述相位进行测量,该方法利用一组满足一定关系的方波控制数字开关来实现混频。实验表明,该测量方法具有较好的测量稳定性和一致性,并且测量精确度较C/V、R/V法有一定的提升。     

水听器全频测试仪的设计

介绍了一种基于LPC2194的水听器全频测试仪,用来在施工前确定检波器的好坏。全频测试仪采用绝对测量法对水听器各项性能参数进行测试,即在相同条件下测量未知待测水听器和声压计的响应,计算出待测水听器的最终响应值。测试仪硬件主要由信号源模块、功率放大模块、数据采集模块和串口通信模块等几部分组成,利用A/D转换芯片AD7705和AD7899进行数据采集,并采用串口与PC机通信,通过上位机进行显示;下位机软件采用Keil对主控制器进行编程,上位机采用VC6.0。利用本测试仪对被测水听器作了多次重复性试验,将测得参数与标准参数进行对比,结果表明,本系统稳定可靠,操作方便灵活,测试结果准确。     

基于传感器微弱电流矢量检测电路的设计

该文通过对锁相放大电路设计原理和相敏检波相关性原理的研究,针对当前微/纳传感器信号小、频率高、测量难的特点,采用了双相锁相放大技术,克服了目前仪器昂贵、体积大和芯片不能直接测试电流的缺点,设计了能够应用于传感器微弱电流矢量检测的电路.该电路具有小型、简单、无需调相的特点,电流测量范围:0.61nA～50nA,频带:20kHz～40kHz,阈值为0.61nA,测量精度为0.19nA,相位测量精度为0.89°,能够实现ZnO纳米线传感器微弱电流幅值和相位删量的要求.     

三维海流传感器信号采集系统的设计与实验

针对上升流流速缓慢难以测量的问题,设计了一种基于测量应变的新式海流传感器.通过电桥转换得到几微伏到几百微伏的微弱电压信号,采用高精度AD转换芯片AD7195作为海流传感器的核心电路,降低量化噪声.采用高精度基准电源以及交流激励、比率测量技术,提高模数转换精度;设计了上位机控制软件,可方便地调整模数转换参数和观察测量结果.通过实验验证了该信号采集系统能够满足海流传感器的测量要求.     

基于AD698的旋转变压器驱动及解码电路设计

主要设计了一种基于AD698芯片的旋转变压器的驱动和解码电路,该电路结构简单,采用AD698信号调理添加简单的外接元件产生旋变所需的励磁信号.信号的解码采用AD698芯片A通道作为主要控制端口,B通道作为信号调理端口,通过信号的调制解调来线性采集角度信号,并由A/D采集卡采集标准信号.该驱动解码电路板已成功应用于某舵机试验台直流无刷电机测速装置中.     

一种应用于谐振式微型光学陀螺的高频锁相放大器的设计

谐振式微型光学陀螺(R-MOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动检测的一种高精度的惯性传感器件.在R-MOG系统中,信号处理具有非常重要的地位.根据R-MOG系统中,集成光学环形谐振腔的谱线宽度高达几十MHz以及R-MOG输出信号具有弱信号、大噪声特点,设计了一种用于提取被噪声淹没的微弱信号的高频锁相放大器.在对高频锁相放大器各部分电路进行具体设计和分析的基础上,完成了对整体电路的性能测试.测试结果表明,研制的锁相放大器在载波频率为30MHz时的等效输入噪声为11nV/Hz.将整个电路应用于R-MOG系统中,解调出的信号效果良好.     

高性能朗缪尔探针测量仪的研制

简要介绍了朗缪尔探针测量仪的系统构成和工作原理,给出了信号发生及采集处理系统的电路设计.通过选用精密低噪声的仪用放大器并组合适当大小、适宜材料的电阻和电容构建模拟链路,以及贯穿于整个模拟链路的滤波电路设计,保证了低噪声采集电路的实现.采用高边检流和浮地方法,解决了单探针测量接地误差问题.设计有8×7个不同的电流采样量程,电压电流信号同步采样,可实现10nA～50 mA动态微弱信号的精确测量.     

血细胞自动分析仪微机处理系统硬件设计

结合电阻法原理和微型计算机技术,研制出一种能检测血细胞大小和数量的自动分析仪器。文中介绍了血细胞自动分析仪的组成、工作原理,描述了信号采集及预自理电路和接口电路的设计思想及特点,讨论了高精度程序控恒流源、微弱信号放大电路、峰值检测电路,分析了仪器的主要干扰源及抗干扰的措施。所设计的电路已成功地应用在血细胞自动分析仪中。最后给出了由计算机集到的血细胞信号的波形。     

铂电阻多点测温控温设计

在生物芯片反应仪中采用铂电阻测温时,设计了精密低温度漂移电流源来转换电阻信号为电压信号。信号调理电路采用减法电路,串行A/DTLC1543对三路信号采集,电路简洁,准确度高,控制可靠。